En pez cebra, las neuronas del sistema nervioso periférico y las células de los vasos sanguíneos se hablan entre ellas a través de unas protrusiones dinámicas llamadas citonemes o filopodios señalizadores. Esta comunicación ayuda a regular la proliferación y diferenciación de las neuronas, según un trío de investigadores liderados por Berta Alsina, investigadora principal del grupo de Morfogénesis y Señalización en los Sistemas Sensoriales del Departamento de Ciencias Experimentales y de la Salud, Universidad Pompeu Fabra (DCEXS-UPF).
Decisiones, decisiones, decisiones
Una vez nacen, las neuronas que se encuentran en el sistema nervioso periférico deben decidir entre:
- quedarse quiescentes (quedarse latentes, dormidas, hasta que sea necesario reactivarlas)
- proliferar (multiplicarse, para aumentar el número de neuronas)
- diferenciarse (convertirse en neuronas especializadas, por ejemplo neuronas auditivas, nociceptivas o de Purkinje)
Es importante que haya un equilibrio entre las neuronas que toman cada decisión, a fin de tener el número adecuado de neuronas en el momento preciso. Si no, pueden surgir problemas, que en el caso de las neuronas del oído podrían dar lugar a sordera o vértigo, por ejemplo.
Pero las células no están pre-programadas para seguir uno de estos caminos por defecto, sino que la decisión depende de la comunicación con otras células de su entorno, o nicho.
El papel de la sangre
Desde hace poco se sabe que, a nivel del sistema nervioso central, los vasos sanguíneos se comunican con las neuronas a nivel físico y regulan la pluripotencia de las células madre.
«Ya se había visto que las neuronas envuelven a los vasos, que se tocan a nivel físico. Pero lo que hemos visto, lo que hemos observado en vivo y en tiempo real, es que estos contactos son a través de filopodios y son dinámicos, lo que permite una regulación muy fina a nivel de tiempo y de espacio, porque pueden decidir qué célula tocan y cuando», explica Laura Taberner. El estudio es el resultado de su tesis doctoral.
«Los precursores neuronales y los vasos sanguíneos se tocan a través de filopodios de forma dinámica, lo que permite una regulación muy fina a nivel de tiempo y de espacio”
Laura Taberner
El equipo dirigido por Berta Alsina ha visto estas conexiones, por primera vez, en el sistema nervioso periférico, concretamente en el oído del pez cebra. El equipo investigador ha utilizado embriones de pez cebra con marcadores fluorescentes tanto en células endoteliales (las que forman los vasos sanguíneos) como en los precursores neuronales del oído.
Las científicas han podido determinar que hay dos tipos de contacto entre la sangre y las neuronas, que tienen lugar en diferentes momentos.
- Entre las 24 y las 36h de desarrollo, las células endoteliales forman citonemes que tocan algunos de los precursores neuronales del oído, haciendo que dejen de proliferar y se mantengan quiescentes.
- Entre las 48 y las 60h, los filopodios desaparecen, pero las células de la sangre vuelven a jugar un papel importante haciendo llegar el oxígeno a los precursores neuronales, lo que produce un cambio metabólico que hace que pasen de proliferar a diferenciarse.
«Me lo he pasado muy bien desarrollando este proyecto nuevo en el laboratorio, he aprendido mucho y hemos aportado conocimientos que son relevantes», dice Taberner, quien después de la tesis hizo también un máster en educación y ahora espera dar una vuelta a su carrera para dedicarse a dar clases en el instituto.
Escuchamos a Laura Taberner hablando sobre este proyecto (vídeo en catalán).
L Taberner, A Bañón, B Alsina. Sensory neuroblast quiescence depends on vascular cytoneme contacts and sensory neuronal differentiation requires initiation of blood flow. Cell Reports, July 2020. https://doi.org/10.1016/j.celrep.2020.107903.
